Лекция 1. Теоретические основы информатики
Программа и структура курса «Информатика»
Семестр |
Лекции |
Лабораторные работы |
Итоговый контроль |
||||
Объем |
Содержание |
Объем |
Содержание |
||||
Осенний семестр |
8 (16) |
Введение в информатику |
8 (32) |
Работа в Microsoft Office |
Зачет |
||
Весенний семестр |
8 (16) |
Основы программирования |
8 (32) |
Программирование в Turbo Pascal |
Экзамен |
||
Всего |
16 (32) |
- |
16 (64) |
- |
- |
Отчет и сдача долгов по лабораторным работам осуществляется в конце семестра на последней лабораторной работе.
Список литературы
-
Могилев А.В., Пак Н.И., Хеннер Е.К. Информатика. – М.: Академия, 2007. – 841 с.
-
Епанешников А.М. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0. – М.: Диалог-Мифи, 2000. – 367 с.
Информатика: сущность, предмет и задачи
Термин «информатика» возник в 60-х гг. во Франции для названия области занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин и происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика).
Информатика – это наука, занимающаяся вопросами сбора, хранения, обработки и передачи информации средствами вычислительной техники, а также рассматривающая принципы функционирования этих средств и методы управления ими.
Человечество вышеупомянутыми вопросами занималось всегда, но информатика выделилась в самостоятельную дисциплину только в конце 70-х гг. XX в. Основным импульсом для этого стало развитие микропроцессорной техники. У истоков информатики стоят кибернетика (наука об управлении и связях в технических системах) и математика (в частности логика).
Объектами изучения информатики являются:
-
технические средства – аппаратура компьютеров (hardware);
-
программные средства – совокупность всех программ, используемых компьютерами, и область деятельности по их разработке и применению (software);
-
алгоритмические средства – разработка алгоритмов решения задачи в виде последовательности действий и изучение методов и приемов их построения (brainware).
Перечисленные выше три ресурсных компонента информатики играют важную роль в процессе информатизации общества.
Задачи информатики связаны с развитием следующих направлений:
-
теоретическая информатика – применение математических методов для общего изучения процессов обработки информации;
-
вычислительная техника – разработка принципов построения архитектуры вычислительных систем;
-
программирование – разработка систем программного обеспечения;
-
информационные системы – решение вопросов по анализу потоков информации в различных сложных системах, их оптимизации, структурировании, принципах хранения и поиска информации;
-
искусственный интеллект – вопросы имитации мышления человека с помощью компьютера.
Таким образом, основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.
Информация: понятие, свойства и количество
Центральным понятием информатики является информация. Этот термин происходит от латинского слова informatio (сведения). Несмотря на привычность этого термина, строго и общепринятого определения не существует. Воспользуемся определением, приведенным в Федеральном законе «Об информации, информатизации и защите информации».
Информация – это сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления.
Применительно к компьютерной обработке данных можно дать следующее определение термину «информация».
Информация – это последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.д.), несущая смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде.
Рассмотрим процесс формирования информации. Физические объекты (тела и поля), взаимодействуя друг с другом, порождают сигналы. Которые порождают в физических телах изменения свойств. Это явление называется регистрацией сигналов. Сигналы, зарегистрированные на материальном носителе, называются данными. Данные несут информацию о событии, но не являются самой информацией, т.к. одни и те же данные могут восприниматься в сознании разных людей по-разному. Чтобы получить информацию необходимо к данным применить методы, которые преобразуют данные в понятия, воспринимаемые человеческим сознанием.
Таким образом, информация образуется из данных, но ее содержательная часть зависит не только от того, какие сигналы были зарегистрированы при образовании данных, но и от того, каким методом данные воспроизводятся.
Среди основных свойств информации можно выделить следующие:
-
полнота информации – это степень достаточности данных для принятия решения или создания новых данных на основе имеющихся;
-
достоверность информации – это свойство, характеризующее степень соответствия информации реальному объекту с необходимой точностью;
-
адекватность информации – это степень соответствия создаваемого с помощью информации образа реальному объекту;
Адекватность информации иногда путают с достоверностью. Например, ложное сообщение, появившееся в газете 1 апреля, можно считать адекватным, если его рассматривать как развлекательное. То же сообщение, опубликованное 2 апреля, будет недостоверным и неадекватным.
-
доступность информации – это возможность получения информации при необходимости;
-
актуальность информации – это степень соответствия информации текущему моменту времени.
Свойство полноты информации предполагает, что имеется возможность измерять количество информации.
Количество информации – это числовая характеристика информации, отражающая ту степень неопределенности (количества вариантов выбора), которая исчезает после получения информации.
За единицу информации принимается один бит (binary digit – двоичная цифра). Это количество информации, при котором неопределенность уменьшается вдвое. Т.е. это ответ на вопрос, требующий односложного разрешения – да или нет.
Бит – слишком мелкая единица измерения информации. На практике чаще применяются более крупные единицы. Байт – последовательность из 8 бит. Широко используются еще более крупные производные единицы информации:
1 Кбайт = 1024 байт = 210 байт;
1 Мбайт = 1024 Кбайт = 220 байт;
1 Гбайт = 1024 Мбайт = 230 байт.